science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe pH te bepalen van pKa

De sterkte van een zuur wordt gemeten door zowel de pH als de pKa, en de twee zijn gerelateerd door de Henderson-Hasslebalch-vergelijking. Deze vergelijking is: pH \u003d pKa + log [A -] /[AH], waarbij [AH] de concentratie van het zuur is en [A -] de concentratie van zijn geconjugeerde base na dissociatie is. pH is een variabele die afhankelijk is van de concentratie, dus als u de waarde van deze relatie wilt afleiden, moet u de concentraties van het zuur en de geconjugeerde base weten.
Wat zijn pH en pKa?

De afkorting pH staat voor "kracht van waterstof" en is een maat voor de concentratie van waterstofionen in een waterige oplossing. De volgende vergelijking geeft deze relatie weer:

pH \u003d -log [H +]

De waarde van pKa daarentegen is afhankelijk van de concentraties zuur en geconjugeerde base in oplossing nadat de dissociatie van het zuur evenwicht heeft bereikt. De verhouding van de concentraties van conjugaatbase en conjugaatzuur tot het betreffende zuur, in een waterige oplossing, wordt de dissociatieconstante Ka genoemd. De waarde voor pKa wordt gegeven door:

pKa \u003d -log (Ka)

Hoewel de pH per oplossing varieert, is pKa voor elk zuur een constante.
Henderson-Hasselbalch-vergelijking

De formule Henderson-Hasselbalch komt rechtstreeks uit de definitie van de dissociatieconstante Ka. Voor een zuur HA dat dissocieert in H + en A - in water, wordt de dissociatieconstante gegeven door:

Ka \u003d [H +] [A -] /[HA]

We kunnen de logaritme van beide kanten gebruiken:

log (Ka) \u003d log ([H +] [A -] /[HA] ), of log Ka \u003d log (H +) + log [A -] /[HA]

Verwijzend naar de definities van pH en pKa, wordt dit:

-pKa \u003d -pH + log [A -] /[HA]

Eindelijk, na toevoeging van pH en pKa aan beide zijden:

pH \u003d pKa + log [A -] /[HA].

Met deze vergelijking kunt u de pH berekenen als de dissociatieconstante, pKa en de concentraties van het zuur en de geconjugeerde base bekend zijn.